免疫第三章 免疫器官

第三章免疫系统新疆农业大学动物科学学院动物遗传育种与繁殖教研室室免疫学基础第一节免疫器官免疫器官:机体执行免疫功能的组织结构称为免疫器官。免疫器官根据发生的早晚和功能差异，可以分为中枢免疫器官(centralimmuneorgans)或称一级免疫器官(primaryimmuneorgans)外周免疫器官(peripheralimmuneorgans)或称二级免疫器官(secondaryimmuneorgans)一、中枢免疫器官

中枢免疫器官发生在胚胎早期，起源于内外胚层连接处，为诱导淋巴干细胞成为免疫活性细胞，并将其输送给外周免疫器官的场所。中枢免疫器官本身及其中淋巴细胞的发育增殖不需要抗原刺激。

中枢免疫器官包括骨髓、胸腺和禽类特有的腔上囊，它们是免疫细胞发生、分化和成熟的场所，对外周免疫器官的发育也有促进作用。中枢免疫器官缺陷或疾病，将严重影响机体的免疫功能。二、外周免疫器官

外周免疫器官主要包括脾脏、淋巴结和淋巴小结。它们是T、B细胞定居和对抗原刺激进行免疫应答的场所。外周免疫器官富含捕获和处理抗原的巨噬细胞、树突状细胞和朗罕氏细胞(Langerhan‘scell)。它们能迅速捕获抗原，促进处理后的抗原与免疫活性细胞接触。这些器官起源于胚胎中胚层，并持续地存在于整个成年期。部分切除外周免疫器官一般不影响免疫功能。中枢免疫器官与外周免疫器官的比较级别中枢免疫器官外周免疫器官器官名称胸腺、法氏囊、骨髓脾脏、淋巴结、肠淋巴细胞、哈德尔氏腺起源原肠的外胚层和内胚层结合部中胚层形成时期胚胎早期胚胎晚期存在时间青春期后退化终生切除后的影响相应的免疫应答功能减弱或消失影响小对抗原刺激无反应出现免疫应答(一)骨髓骨髓多能干细胞具有免疫和造血双重功能。功能缺损时引起严重的混合型免疫缺陷病。淋巴系干细胞髓系干细胞前T细胞前B细胞B细胞T细胞红细胞血小板巨噬细胞嗜酸性粒细胞嗜中性粒细胞嗜碱性粒细胞第三类淋巴细胞K细胞NK细胞(二)法氏囊（腔上囊）法氏囊是禽类特有的中枢免疫器官，位于泄殖腔后上方，又称腔上囊。功能：来自骨髓的始祖B细胞在法氏囊内分化、成熟为具有免疫活性的B细胞。新生期切除法氏囊，体液免疫功能缺陷，但细胞免疫功能正常。

法氏囊在鸡和火鸡为球形，鸭、鹅则为椭圆形的柱状盲囊。雏鸡1日龄时，囊重50一80mg，4一5月龄时体积最大，重3一4g，性成熟后逐渐退化萎缩，至10月龄左右基本消失。鸭、鹅的法氏囊退化较晚，7月龄左右开始退化，鸭12个月前后几乎完全消失，鹅的消失更迟。(三)胸腺胸腺是T淋巴细胞分化成熟的中枢免疫器官。功能：来自骨髓的前T细胞在胸腺分化成熟为具有免疫活性的T细胞。这种T细胞移居外周免疫器官后，可以接受抗原刺激，增生分化，执行细胞免疫效能。新生期摘除胸腺的动物细胞免疫功能缺乏，体液免疫功能受损。哺乳动物的胸腺是由内胚层分化而来的，由二叶形成，位于胸腔前部纵膈内。马以胸腔胸腺为主，牛的胸腺则主要存在于颈部两侧。鸡的胸腺为14个球状物，位于两侧颈沟中，每侧7个，鸭和鹅的胸腺为10个叶，每侧5个。胸腺的大小视年龄不同而异，胸腺与体重的相对大小来说，在初生时最大，但就其绝对大小来说，则在青春期为最大。胸腺至青春期及成年后停止增殖，至老年则退化萎缩，皮质和髓质逐渐为脂肪组织所替代。

牛4一5岁、马、猪2岁半、狗2岁、羊1一2岁、鸡4一5个月胸腺开始退化。此种退化称为生理退化或年龄退化(ageinvolution)，此外，严重营养不良、内分泌失调、微生物感染、药物中毒、应激反应及免疫排斥(移植物抗宿主反应)均可导致胸腺萎缩退化，称为意外退化(accidentinvolution)。二、外周免疫器官

外周免疫器官在个体发育过程中出现相对较晚，主要包括脾脏、淋巴结和消化道、呼吸道及泌尿生殖道的淋巴小结。它们是T、B细胞定居和对抗原刺激进行免疫应答的场所，富含捕获和处理抗原的巨噬细胞、树突状细胞和朗罕氏细胞(Langerhan‘scell)。它们能迅速捕获抗原，并为处理后的抗原与免疫活性细胞的接触以最大机会。这些器官和中枢免疫器官不同，它们都起源于胚胎晚期的中胚层，并持续地存在于整个成年期。切除部分外周免疫器官一般不影响免疫功能。

(一)淋巴结

淋巴结沿淋巴管道分布，主要含T细胞、B细胞、巨噬细胞和树突状细胞。淋巴结是淋巴液的滤器，也是具有免疫活性的T、B细胞移居和接受抗原刺激后产生免疫应答的重要场所。(2)是具有免疫活性的T、B细胞定居和接受抗原刺激后增生分化，产生体液和细胞免疫应答的场所。淋巴结中B细胞产生的抗体主要是IgG和IgM。(1)过滤淋巴液，防止病原体扩散。通过淋巴窦内吞噬细胞的吞噬作用，以及抗体和其他免疫分子的作用，可以杀伤、清除进入淋巴液中的病原微生物和毒素等异物，起到净化淋巴液，防止病原体扩散的作用。淋巴结的主要功能：(3)淋巴结是血流中淋巴细胞进入淋巴系统、完成淋巴细胞再循环的主要场所。淋巴细胞再循环是指外周淋巴器官或淋巴组织中的淋巴细胞经淋巴管进入血液循环后，又通过外周淋巴器官或组织中的毛细血管后高内皮小静脉返回到外周淋巴器官或组织中的循环过程。淋巴结的主要功能：11.7131

正常情况下，淋巴细胞只有少部分是在淋巴结内增生产生的，大部分都是来自血液-淋巴系统再循环的淋巴细胞。血中淋巴细胞通过血流到达淋巴结后，穿过毛细血管后进入淋巴结内特定的区域，再经淋巴窦汇人输出淋巴管，经胸导管进入上腔静脉，返回血流。参与再循环的淋巴细胞大多数是长命的T细胞(占70%一80%)，循环一周需18一24小时。淋巴细胞再循环，可增加淋巴细胞与抗原接触的机会，使淋巴细胞各亚群与抗原呈递细胞及时相互作用，有利于免疫应答的进行和免疫效应的发挥。淋巴细胞再循环

(二)脾脏

脾脏是体内最大的免疫器官，具有造血、贮血和免疫双重功能。

脾脏可以过滤血液，滤除血液中的抗原异物及自身衰老死亡细胞的碎片等物质，也是具有免疫活性的T、B细胞移居和接受抗原刺激后产生免疫应答的重要场所。脾脏在胚胎时负担红细胞的生成，以后则贮存红细胞和血小板。脾的实质可以分为红髓和白髓两部分。

(1)在胚胎期脾脏具有造血功能，成年以后储存血液。出生后，在严重贫血的情况下，脾脏也可恢复部分造血功能。脾窦充满血液，又是机体的贮血器官，在一定限度内，可根据需要调节体内的血量分布。

(2)脾脏可以过滤血液，清除血液中的病原体和自身衰老损伤的血细胞。

脾脏的功能：

(3)脾脏是淋巴细胞接受抗原刺激后发生免疫应答、产生抗体的重要场所。脾脏中B细胞约占淋巴细胞总数的60%，T细胞约占40%。

脾脏中B细胞产生的抗体主要是IgG和IgM类抗体。

脾脏的功能：(三)黏膜相关的淋巴组织

主要包括扁桃体、肠系膜淋巴结、肠集合淋巴结和阑尾，此外还包括呼吸道、消化道和泌尿生殖道黏膜下分散的淋巴小结和弥散的淋巴组织。

淋巴小结为致密的淋巴组织，接受抗原刺激后可出现生发中心，主要含B细胞和少量T细胞。弥散的淋巴组织则由T细胞、B细胞、巨噬细胞和树突细胞组成。由黏膜相关的淋巴组织中的B细胞分泌的抗体主要是IgA或IgE。是重要的外周免疫组织，其表面被有复层扁平上皮，上皮向内凹陷形成许多隐窝，隐窝周围有许多淋巴小结和弥散淋巴组织，淋巴小结中有生发中心。扁桃体是最易受病原异物侵害的部位，因而可以采取病料检出病原。扁桃体的浆细胞有多种，分泌IgG的占65.2%，分泌IgA的占30.1%，分泌IgM的占3.5%。1．扁桃体(tonsil)

是存在于消化道的淋巴组织的总称，包括集合淋巴结和阑尾。肠集合淋巴结(peyer'spatches)是哺乳动物肠粘膜下的淋巴滤泡群，在回肠粘膜下固有层中尤为显著。小结中主要为B细胞，小结之间有弥散的淋巴组织，其中含有T细胞和B细胞。粘膜部的集合淋巴结B细胞占淋巴细胞的70%以上，T细胞仅占10%一20%。集合淋巴小结较易产生IgA和IgE。

2．肠道相关淋巴样组织(gutassociatedlymphoidtissue，GALT)是禽类眼窝内分泌性腺体之一，亦称副泪腺、瞬膜腺或第三眼睑腺。该腺体位于眼球后部中央，在视神经区内呈喙状延伸。整个腺体呈扁平带状，淡红色。哈德尔氏腺是以B淋巴细胞为主的外周免疫器官。哈德尔氏腺的粘液分泌物从排泄管排进瞬膜和巩膜形成的小囊内。（四）哈德尔氏腺(Harder'sgland)

哈德尔氏腺对眼具有机械性保护功能，能接受抗原物质的刺激，疫苗点眼后首先接触的免疫器官是哈德尔氏腺。它能独立地完成免疫应答效应，分泌的抗体进入眼眶内，汇集于泪液中，起免疫中和效应，从而特异性地保护机体免受抗原的反复刺激。同时，分泌的抗体沿鼻泪管进入呼吸道，汇合于呼吸道粘膜分泌物中，参与上呼吸道的局部免疫应答。在幼雏免疫方面，它对弱毒疫苗发生强烈的应答反应，并且不受母源抗体的干扰，对于确保早期免疫效果具有重要意义。第二节免疫细胞

免疫细胞：指所有参加免疫应答或与免疫应答有关的细胞及其前身。主要包括造血干细胞、淋巴细胞、单核/巨噬细胞及其他抗原呈递细胞、粒细胞、肥大细胞和红细胞等。在机体免疫应答中起主要作用的细胞是淋巴样细胞，包括T细胞、B细胞、无标志细胞(N细胞)、K细胞以及免疫应答过程中的过渡型细胞和终末的效应细胞。免疫活性细胞：在免疫细胞中，受抗原物质刺激后能分化增殖、发生特异性免疫应答、产生抗体或淋巴因子的细胞，称为免疫活性细胞。主要是T、B淋巴细胞。免疫辅佐细胞：是指在免疫应答过程中捕获、加工处理、呈递抗原，启动淋巴细胞活化的免疫细胞。主要有单核吞噬细胞和树突状细胞。

免疫细胞根据功能差异大体可分为三类：第一类是在免疫应答过程中起核心作用的淋巴细胞；第二类是在免疫应答过程中捕获、加工处理、呈递抗原，启动淋巴细胞活化的免疫细胞即抗原呈递细胞，主要包括单核吞噬细胞、树突细胞和并指状细胞等；第三类是以其他方式参与免疫应答或与免疫应答相关细胞，如粒细胞、肥大细胞和红细胞等。一、淋巴细胞淋巴细胞(lymphocyte)来源于淋巴系干细胞，是一个复杂不均一的细胞群体，它包括许多形态相似而功能不同的亚群。淋巴细胞T细胞B细胞第三群淋巴细胞自然杀伤细胞（NK）淋巴因子激活的杀伤细胞（LAK）

(一)T淋巴细胞

T淋巴细胞：是在胸腺内分化发育成熟的淋巴细胞，故称胸腺依赖性淋巴细胞(thymusdependentlymphocyte)，简称T细胞,主要参与细胞免疫。T、B细胞在光学显微镜下，大小、形态酷似，彼此无法区别，但其膜表面具有可供鉴别的特殊结构，称为表面标志。表面标志包括表面抗原和表面受体：表面抗原：是指细胞表面能用特异性抗体检测的表面物质。表面受体：是指细胞表面能与相应配基结合的结构。1.T细胞的表面标志小鼠T细胞和B细胞的表面标志研究和发现于70年代，当时尚未出现单克隆抗体系列鉴定方法，故其表面标志多用代号表示。1）小鼠T细胞的表面抗原Thy-l抗原：又叫O抗原。存在于小鼠全部成熟T细胞及大部分未成熟T细胞表面，分子量20-30kD，主要为糖蛋白及糖脂组成。骨髓干细胞及B细胞没有Thy-l抗原，所以Thy-l抗原是鉴定小鼠T细胞的标志。(1)T细胞表面抗原2）人T细胞的表面抗原HLA抗原：是人类的主要组织相容性抗原。通常静息状态的外周T细胞只表达HLAI类抗原，某些活化T细胞可同时表达HLAⅠ类和Ⅱ类抗原，HLA抗原对T细胞激活和产生免疫效应具有重要作用。白细胞分化抗原：简称分化抗原，即CD抗原(clusterofdifferentiation)。T细胞表面CD抗原可用OKT单克隆抗体系统检测鉴定。细胞表面主要CD抗原（分子）介绍如下：

3.白细胞分化抗原CD3分子：存在于外周T细胞和部分胸腺细胞表面。它与T细胞受体（TCR）结合，形成一个TCR-CD3复合体，将TCR与抗原结合所产生的活化信号传递到细胞内。

CD4和CD8分子：胸腺皮质区前T细胞同时表达CD4和CD8分子。在外周T细胞表面只表达CD4或CD8一种分子。CD4和CD8分子是MHCⅡ类和Ⅰ类分子的受体，可以加强和稳定T细胞表面TCR与抗原呈递细胞的结合，并有助于激活信号的传递。13111.8（2）T细胞表面受体

l）T细胞抗原受体

是T细胞表面能够特异性识别和结合抗原的结构，简称T细胞受体(Tcellreceptor，TCR)。外周T细胞功能性TCR由α和β两条肽链组成，称为TCRαβ异二聚体。通常TCRαβ与CD3分子通过非共价结合，组成了TCR-CD3复合受体分子表达于T细胞表面。每个T细胞克隆有不同于其他T细胞克隆的TCR，它们分别识别不同的抗原决定簇；同一克隆T细胞具有完全相同的TCR，可识别同一抗原决定簇。TCRαβ具有两个功能区，可变区（V区）和恒定区（C区），分别由链内二硫链连接。其氨基酸种类、数目和排列顺序与免疫球蛋白（Ig）有一定相似性，属Ig超家族成员。T细胞抗原受体结构示意T细胞抗原受体不能直接识别游离的可溶性抗原，只能识别经抗原呈递细胞(APC)加工处理后表达于APC表面的与MHC分子结合的抗原分子。（即抗原肽-MHC分子复合物）B细胞可直接识别游离抗原。简称E受体(CD2分子)，是人类T细胞特有的表面标志。在一定条件下，T细胞与绵羊红细胞结合，形成玫瑰花样的细胞集团，称E玫瑰花环。常用来检测受试者外周T细胞的比例和数量，能间接反映机体的细胞免疫功能状况。正常人血淋巴细胞中E玫瑰花环形成细胞数占60%-80%。

2）绵羊红细胞受体

有丝分裂原是指能非特异性刺激细胞发生有丝分裂的物质，能刺激T、B细胞增生分化。常来自于植物中的糖蛋白和某些细菌产物，主要包括植物血凝素(phytohemagglutinin，PHA)、伴刀豆球蛋白A（concanavalinA，ConA；又称刀豆蛋白A）、美洲商陆丝裂原（PWM）、脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）、葡萄球菌A蛋白（staphylococcalproteinA，SPA）等。3）有丝分裂原受体

T细胞表面具有植物血凝素受体（PHA-R）、伴刀豆球蛋白A受体（ConA-R）和与B细胞共有的美洲商陆丝裂原受体（PWM-R），可接受相应有丝分裂原刺激，发生有丝分裂，转化为淋巴母细胞。

4）白细胞介素受体白细胞介素（interleukin，IL）：是指由细胞产生的一组能够介导白细胞间和其他细胞间相互作用的细胞因子。1）细胞毒性T细胞（cytotoxicTlymphocyte，CTL或Tc）

Tc的杀伤作用不需要抗体的参与，能直接破坏特异性抗原或携带特异性抗原的靶细胞。Tc增殖分化为效应T细胞，显示特异的杀伤作用。Tc可连续杀伤3个靶细胞。Tc约占外周血淋巴细胞的5%一10%。（3）T淋巴细胞的亚群Ts细胞占T细胞的5%-10%，其功能是通过抑制辅助性T细胞（TH）对B细胞的分化及杀伤性T细胞的功能起抑制作用，从而调节和控制免疫应答，抑制体液免疫和细胞免疫，保持机体自身稳定性。如失去Ts，失去抑制功能，则可导致自身免疫病。2）抑制性T细胞(suppressorTlymphocyte，Ts)

TH细胞又称辅助性-诱导性T细胞(helperinducerTlymphocyte，TH/ind)。外来的抗原入侵后，TH细胞启动和扩大免疫应答，产生效应细胞，消除外来抗原。到一定阶段，启动Ts细胞活化及分化，抑制Tc、B细胞及TH的功能，调节免疫应答。

3）辅助性T细胞（helperTlymphocyte，TH）

（二）B淋巴细胞

B淋巴细胞：是始祖B淋巴细胞在哺乳类动物骨髓或禽类腔上囊中发育分化成熟的淋巴细胞，故称骨髓依赖性淋巴细胞（bonemarrowdependentlymphocyte）简称B细胞。哺乳动物B细胞在骨髓内的发育，可经历始祖B细胞(pro-B)、前B细胞(pre-B)，未成熟B细胞（immatureBcell）和成熟B细胞（matureBcell）几个阶段。B细胞在骨髓中的发育是抗原非依赖性的。

1.B细胞在骨髓内的分化发育

（1）始祖B细胞由骨髓淋巴系干细胞衍化而来，形态较大，不表达膜表面免疫球蛋白(surfacemembraneimmunoglobulin，SmIg)，可表达CD19抗原分子(简称CD19分子)。（2）前B细胞由始祖B细胞分化而来，不表达SmIg，但胞浆内出现IgM的重链分子，即μ链，同时膜表面表达CD19和CD20分子及MHCⅡ类分子。前B细胞对抗原无应答能力，不表现免疫功能。

由前B细胞分化而来。其主要特征是IgM单体分子表达于胞膜表面，即出现SmIgM和表达CD2l分子（即C3d受体和EB病毒受体），同时CDlg、CD20分子及MHCⅡ类分子表达量增加。若未成熟B细胞通过表面抗原受体(即SmIgM)与相应自身抗原结合，则可处于无功能抑制状态。这是B细胞对自身抗原形成天然免疫耐受的机制之一。（3）未成熟B细胞

是由那些未与自身抗原成分结合的未成熟B细胞分化发育而来。成熟的B细胞膜表面除表达SmIgM和CDl9、CD20、CD2l分子，还可表达SmIgD、IgG的Fc受体、CD35分子（C3b受体）和有丝分裂原受体等。未成熟B细胞只有少量离开骨髓迁移到外周免疫器官，成熟B细胞绝大多数迁移到外周免疫器官和组织中。

通常所说的B细胞，即指成熟B细胞。（4）成熟B细胞

（1）B细胞表面抗原

l）HLA抗原

人B细胞表面富含HLAⅠ类和Ⅱ类分子。其中HLAⅡ类分子对B细胞活化、产生免疫应答具有重要作用。

2．B细胞的表面标志

2）白细胞分化抗原(CD抗原)CDl9和CD20分子：是人B细胞特有的抗原分子，存在于前B细胞、未成熟B细胞和成熟B细胞表面。分别由白细胞（leukocyte）单克隆抗体12和16（简称leu-l2和leu-16）识别鉴定。主要功能是调节B细胞发育、活化和分化。（2）B细胞表面受体

l）B细胞抗原受体简称B细胞受体（BCR），是镶嵌于B细胞膜脂质双分子层中的免疫球蛋白，称膜表面免疫球蛋白（SmIg）。与分泌型免疫球蛋白相比，其竣基末端多了一段疏水跨膜氨基酸（约15个）残基。

荧光素标记Ig抗体及其与B细胞抗原受体（SmIg）结合示意

B细胞抗原受体(BCR)

SmIg在B细胞不同阶段不同，未成熟B细胞的抗原受体为SmIgM，成熟B细胞的抗原受体为SmIgM和SmIgD。SmIg是B细胞表面抗原受体，同时也是B细胞的表面抗原，它能与抗免疫球蛋白抗体（抗Ig抗体）特异性结合，可用荧光素标记的抗Ig抗体来鉴定B细胞。

2）IgGFc受体

是B细胞表面能与IgGFc段结合的结构，简称FcγR。当IgG处于游离状态时，其Fc段与B细胞表面相应受体(FcγR)结合力微弱，极易解离。只有当IgG与相应抗原结合后，其Fc段才能与B细胞表面FcγR获得牢固的结合。

FcγR不是B细胞特有的标志，在其他免疫细胞，如中性粒细胞、NK细胞、巨噬细胞和其他抗原呈递细胞表面均可表达FcγR。这些存在于不同免疫细胞上的FcγR有不同的作用。吞噬细胞如中性粒细胞和巨噬细胞可通过表面FcγR介导调理吞噬作用；NK细胞和吞噬细胞可通过表面FcγR介导抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（antibodydependentcell-mediatedcytotoxicity，ADCC）。辅助性T细胞与B淋巴细胞的相互作用（三）第三群淋巴细胞

第三群淋巴细胞（thirdpopulationoflymphocyte）是一类无典型T、B细胞表面标志和特征的淋巴细胞。来源于骨髓淋巴干细胞，在骨髓内发育成熟，主要包括自然杀伤细胞和淋巴因子活化的杀伤细胞。

1．自然杀伤细胞

(naturalkillercell，NK)

存在于血液和淋巴组织，胞浆中含嗜天青颗粒

(largegranularlymphocyte，LGL)。CD56分子是